KR20240026352A - Biodegradable resin composition having improved transparency and improved mechanical properties and method of manufacturing the same - Google Patents

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KR20240026352A
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Abstract

투명성 및 기계적 특성이 향상된 생분해성 투명 병 및 미연신 투명 라벨 및 그 제조방법이 제공된다. 생분해성 투명 병 또는 미연신 투명 라벨은 폴리락트산(Polylactic acid; PLA) 91-98.7 wt%, 가소제 1-5 wt%, 페놀계 산화방지제 및 아민계 산화방지제로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 산화방지제 0.1-1 wt%, 금속계 지방산을 포함하는 활제 0.1-1 wt% 및 사슬연장제 0.1-2 wt%와, 가교제 0.0001-0.01 phr를 포함한다.A biodegradable transparent bottle and unstretched transparent label with improved transparency and mechanical properties, and a method for manufacturing the same are provided. The biodegradable transparent bottle or unstretched transparent label contains 91-98.7 wt% of polylactic acid (PLA), 1-5 wt% of plasticizer, and one or more selected from the group consisting of phenolic antioxidants and amine-based antioxidants. It contains 0.1-1 wt% of an antioxidant, 0.1-1 wt% of a lubricant containing a metal fatty acid, and 0.1-2 wt% of a chain extender, and 0.0001-0.01 phr of a cross-linker.

Description

향상된 투명성 및 기계적 특성을 갖는 생분해성 수지 조성물 및 그 제조방법 {BIODEGRADABLE RESIN COMPOSITION HAVING IMPROVED TRANSPARENCY AND IMPROVED MECHANICAL PROPERTIES AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}Biodegradable resin composition with improved transparency and mechanical properties and method for producing the same {BIODEGRADABLE RESIN COMPOSITION HAVING IMPROVED TRANSPARENCY AND IMPROVED MECHANICAL PROPERTIES AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 향상된 투명성 및 기계적 특성을 갖는 생분해성 수지 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a biodegradable resin composition with improved transparency and mechanical properties and a method for producing the same.

PE(Polyethylene), PET(Poly Ethylene Terephthalate), HDPE(High Density Polyethylene) 등의 플라스틱은 보편화 되어 음료 병, 화장품 병, 생활용품 병 등 다양한 용도로 대량 생산되어 사용되고 있다. 그러나 지구 온난화와 최근 전 세계적으로 이슈화가 되고 있는 플라스틱의 환경 오염, 동물체내 축적화와 미세 플라스틱 문제로 PET 등의 종래 플라스틱에 대한 거부감이 커지고 있다. 따라서 재생 가능한 식물 자원으로 제조되는 생분해성 바이오 수지에 대한 요구가 커지고 있다.Plastics such as PE (Polyethylene), PET (Poly Ethylene Terephthalate), and HDPE (High Density Polyethylene) have become common and are mass-produced and used for various purposes such as beverage bottles, cosmetic bottles, and household goods bottles. However, resistance to conventional plastics such as PET is growing due to global warming, environmental pollution of plastics, accumulation in the animal body, and microplastics, which have recently become issues around the world. Therefore, there is a growing demand for biodegradable bio-resins manufactured from renewable plant resources.

통상적으로 생분해성 수지의 원료로는 천연 고분자인 폴리락트산(Polylactic acid; PLA), 폴리히드록시부티레이트(Polyhydroxybutyrate; PHB), 셀룰로오스(Cellulose), 녹말(Starch), 키틴(Chitin), 키토산(Chitosan) 등이 있고, 석유계에서 나오는 PBSA, PBAT, PCL 등도 있다. 그 중에서도 PLA는 전분, 사탕수수 등의 재생 가능한 원료에서 얻을 수 있는 생분해성 및 생체 적합성 고분자로서, 뛰어난 기계적 강도, 투명성을 가져 식품 용기 등에 사용하기 위한 개발이 이루어지고 있다. PLA는 생체 대사 물질인 락트산(lactic acid)으로 이루어져 있기 때문에 분해 시 완전한 대사가 이루어진다(KFDA: 기계적 특성 물리화학생물학적 안전성 평가 가이드 (2009년), 한국과학기술정보원 2002년: PLA는 약물 방출 제재로 사용되고 있는 생체 적합성 수지, FCN=food contact notification NO178 인증).Typically, raw materials for biodegradable resins include natural polymers such as polylactic acid (PLA), polyhydroxybutyrate (PHB), cellulose, starch, chitin, and chitosan. There are also PBSA, PBAT, PCL, etc. from the petroleum industry. Among them, PLA is a biodegradable and biocompatible polymer that can be obtained from renewable raw materials such as starch and sugar cane. It has excellent mechanical strength and transparency and is being developed for use in food containers. Since PLA consists of lactic acid, a biological metabolite, complete metabolism occurs upon decomposition (KFDA: Mechanical Properties Physical, Chemical and Biological Safety Evaluation Guide (2009), Korea Institute of Science and Technology Information, 2002: PLA is a drug-releasing agent. Biocompatible resin being used, FCN=food contact notification NO178 certification).

그러나, PLA는 반 결정성 고분자로서 쉽게 깨지는 특성(brittleness)이 있어, 이 문제를 해결하기 위해 유연성과 탄성력을 가지고 있는 PBS (Poly(butylene succinate))와 블렌딩(blending)하여 연성과 탄성을 보강한다.However, PLA is a semi-crystalline polymer and has brittleness. To solve this problem, ductility and elasticity are strengthened by blending with PBS (poly(butylene succinate)), which has flexibility and elasticity. .

한편, 고분자 수지의 일차 구조는 중합 조건에 따라 다양한 구성 배열 형태를 가지는 화학결합에 의해 결정되는 구조이다. 분자 쇄의 집합체로 결정 및 비결정 구조를 가지며, 결정구조는 일차, 이차 구조에 영향을 주고, 고분자 수지의 결정화도는 일차구조에 달려 있다. 결정의 응집구조는 결정화의 조건인 용융상태, 압력, 온도 등에 달려 있다. 고분자 수지 체인 간의 결합은 외부 환경에 따라 영향을 받아 고분자 수지의 중합도, 사슬의 형태 및 입체구조, 반복단위의 화학구조 분자내 인력 등에 영향을 받는다. 따라서 고분자 수지의 중합, 컴파운드 제조에 따르는 열, 압력 등에 의한 가공 조건에 따라 그 구조 및 특성들이 크게 달라질 수 있다.Meanwhile, the primary structure of a polymer resin is a structure determined by chemical bonds that have various configurational arrangements depending on polymerization conditions. It is a collection of molecular chains and has crystalline and amorphous structures. The crystalline structure affects the primary and secondary structures, and the crystallinity of polymer resins depends on the primary structure. The agglomeration structure of a crystal depends on the crystallization conditions such as melting state, pressure, and temperature. Bonding between polymer resin chains is influenced by the external environment and is affected by the degree of polymerization of the polymer resin, the shape and three-dimensional structure of the chain, the chemical structure of the repeating unit, and intramolecular attraction. Therefore, its structure and properties can vary greatly depending on processing conditions such as heat and pressure following polymerization of polymer resin and compound manufacturing.

PLA는 사출 스트레치 블로우 성형 방법이 어렵다. PLA는 취화성과 특정의 결정 특성 및 성형 공정 범위가 좁다. 따라서 병 블로우하기가 어렵거나, 백화 현상 등이 발생될 수 있다. PLA is difficult to inject and stretch blow mold. PLA has brittleness, specific crystalline properties, and a narrow range of molding processes. Therefore, it may be difficult to blow the bottle, or whitening may occur.

또한, PLA 투명 라벨은 기계적인 설비 등의 문제로 연신기를 사용하는데 어려움이 있는 등 연신 공정을 적용할 수 없는 경우가 있다. 이 경우 일반적인 필름 성형에 사용하는 블로우 필름기로 연신 없이 투명 라벨을 제조해야 하는데, 투명성이나 기계적인 특성을 만족시키기 어렵다.In addition, there are cases where the stretching process cannot be applied to PLA transparent labels, such as difficulties in using stretching machines due to problems with mechanical equipment. In this case, transparent labels must be manufactured without stretching using a blown film machine used for general film molding, but it is difficult to satisfy transparency or mechanical properties.

대한민국특허청 공개특허공보 제10-2011-0021249호Korea Intellectual Property Office Public Patent Publication No. 10-2011-0021249

이와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 과제는 최적으로 배합된 가소제, 가교제, 사슬연장제 등을 사용하여 투명성과 용융강도 등의 기계적 특성이 향상된 생분해성 투명 병 및 미연신 투명 라벨을 제공하는 것이다.The task of the present invention to solve this problem is to provide a biodegradable transparent bottle and an unstretched transparent label with improved mechanical properties such as transparency and melt strength by using optimally mixed plasticizers, cross-linkers, chain extenders, etc. .

상기 문제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 과제는 이와 같은 생분해성 투명 병 및 미연신 투명 라벨을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.Another task of the present invention to solve the above problem is to provide a method of manufacturing such a biodegradable transparent bottle and an unstretched transparent label.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 병 또는 라벨은 폴리락트산(Polylactic acid; PLA) 91-98.7 wt%, 가소제 1-5 wt%, 페놀계 산화방지제 및 아민계 산화방지제로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 산화방지제 0.1-1 wt%, 금속계 지방산을 포함하는 활제 0.1-1 wt% 및 사슬연장제 0.1-2 wt%와, 가교제 0.0001-0.01 phr를 포함한다.The biodegradable bottle or label according to an embodiment of the present invention to solve the above problem includes 91-98.7 wt% of polylactic acid (PLA), 1-5 wt% of plasticizer, phenol-based antioxidant, and amine-based antioxidant. It contains 0.1-1 wt% of an antioxidant containing at least one selected from the group consisting of, 0.1-1 wt% of a lubricant containing a metal fatty acid, and 0.1-2 wt% of a chain extender, and 0.0001-0.01 phr of a cross-linking agent.

상기 가소제는 1,2-Cyclohexane dicarboxylic acid diisononyl ester; 상기 산화방지제는 페놀계 산화방지제; 상기 활제는 스테아르산 칼슘(Calcium stearate); 상기 사슬연장제는 Joncryl® 4468C; 및/또는 상기 가교제는 2,5-Dimethyl-2,5-di(tertbutylperoxy)hexane일 수 있다.The plasticizer is 1,2-Cyclohexane dicarboxylic acid diisononyl ester; The antioxidants include phenol-based antioxidants; The lubricant is calcium stearate; The chain extender is Joncryl® 4468C; And/or the crosslinking agent may be 2,5-Dimethyl-2,5-di(tertbutylperoxy)hexane.

상기 생분해성 병 또는 라벨은 하기 (1) 내지 (7) 중 하나 이상을 만족할 수 있다.The biodegradable bottle or label may satisfy one or more of the following (1) to (7).

(1) 충격강도(kJ/m2): 2 이상(1) Impact strength (kJ/m 2 ): 2 or more

(2) 탁도(%): 3.0 % 이하(2) Turbidity (%): 3.0% or less

(3) 수분 투과도(g/m2·day): 30 이하(3) Moisture permeability (g/m 2 ·day): 30 or less

(4) 산소 투과도(g/100in2·day): 3 이하(4) Oxygen permeability (g/100in 2 ·day): 3 or less

(5) 생분해도: 180일 동안 90 % 이상(5) Biodegradability: more than 90% for 180 days

(6) 인장강도(MPa): 40 이상(6) Tensile strength (MPa): 40 or more

(7) 신율(%): 50 % 이상(7) Elongation (%): 50% or more

상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 병의 제조방법은 PLA 91-98.7 wt%, 가소제 1-5 wt%, 산화방지제 0.1-1 wt%, 활제 0.1-1 wt% 및 사슬연장제 0.1-2 wt%와, 가교제 0.0001-0.01 phr를 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 압출기로 압출하는 단계; 상기 압출된 압출물을 냉각하는 단계; 상기 냉각된 압출물을 건조시켜 펠릿을 제조하는 단계; 상기 펠릿을 사출 성형하여 프리폼을 제조하는 단계; 상기 프리폼을 숙성시키는 단계; 및 상기 프리폼을 블로우 성형기로 블로우하여 병을 성형하는 단계를 포함한다.The method of manufacturing a biodegradable bottle according to an embodiment of the present invention to solve the above other problems includes PLA 91-98.7 wt%, plasticizer 1-5 wt%, antioxidant 0.1-1 wt%, and lubricant 0.1-1 wt%. and mixing 0.1-2 wt% of a chain extender and 0.0001-0.01 phr of a cross-linking agent; Extruding the mixture with an extruder; Cooling the extruded extrudate; drying the cooled extrudate to produce pellets; Manufacturing a preform by injection molding the pellet; Aging the preform; and forming a bottle by blowing the preform with a blow molding machine.

상기 가소제는 1,2-Cyclohexane dicarboxylic acid diisononyl ester; 상기 산화방지제는 페놀계 산화방지제; 상기 활제는 스테아르산 칼슘(Calcium stearate); 상기 사슬연장제는 Joncryl® 4468C; 및/또는 상기 가교제는 2,5-Dimethyl-2,5-di(tertbutylperoxy)hexane일 수 있다.The plasticizer is 1,2-Cyclohexane dicarboxylic acid diisononyl ester; The antioxidants include phenol-based antioxidants; The lubricant is calcium stearate; The chain extender is Joncryl® 4468C; And/or the crosslinking agent may be 2,5-Dimethyl-2,5-di(tertbutylperoxy)hexane.

상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 라벨의 제조방법은 PLA 91-98.7 wt%, 가소제 1-5 wt%, 산화방지제 0.1-1 wt%, 활제 0.1-1 wt% 및 사슬연장제 0.1-2 wt%와, 가교제 0.0001-0.01 phr를 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 압출기로 압출하는 단계; 상기 압출된 압출물을 냉각하는 단계; 상기 냉각된 압출물을 건조시켜 펠릿을 제조하는 단계; 및 상기 제조된 펠릿을 블로우 성형하여 필름을 제조하는 단계를 포함한다.The method for manufacturing a biodegradable label according to an embodiment of the present invention to solve the above other problems is PLA 91-98.7 wt%, plasticizer 1-5 wt%, antioxidant 0.1-1 wt%, lubricant 0.1-1 wt%. and mixing 0.1-2 wt% of a chain extender and 0.0001-0.01 phr of a cross-linking agent; Extruding the mixture with an extruder; Cooling the extruded extrudate; drying the cooled extrudate to produce pellets; And it includes the step of producing a film by blow molding the produced pellets.

상기 가소제는 1,2-Cyclohexane dicarboxylic acid diisononyl ester; 상기 산화방지제는 페놀계 산화방지제; 상기 활제는 스테아르산 칼슘(Calcium stearate); 상기 사슬연장제는 Joncryl® 4468C; 및/또는 상기 가교제는 2,5-Dimethyl-2,5-di(tertbutylperoxy)hexane일 수 있다.The plasticizer is 1,2-Cyclohexane dicarboxylic acid diisononyl ester; The antioxidants include phenol-based antioxidants; The lubricant is calcium stearate; The chain extender is Joncryl® 4468C; And/or the crosslinking agent may be 2,5-Dimethyl-2,5-di(tertbutylperoxy)hexane.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다. Specific details of other embodiments are included in the detailed description.

본 발명의 실시예들에 따른 생분해성 투명 병 및 미연신 투명 라벨은 투명성과 용융강도 등의 기계적 특성이 향상되기 때문에 PET 생수병이나 PE 투명 라벨을 대체할 수 있다.The biodegradable transparent bottle and unstretched transparent label according to embodiments of the present invention can replace PET water bottles or PE transparent labels because mechanical properties such as transparency and melt strength are improved.

또한, 본 발명의 다른 실시예들에 따라 프리폼을 사용하는 블로우 공정이나 블로우 필름기를 사용하여 위와 같은 특성을 갖는 생분해성 투명 병 및 미연신 투명 라벨을 제조할 수 있다.In addition, according to other embodiments of the present invention, a biodegradable transparent bottle and an unstretched transparent label having the above characteristics can be manufactured using a blow process using a preform or a blown film machine.

본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.The effects according to the embodiments of the present invention are not limited to the contents exemplified above, and further various effects are included in the present specification.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through illustrative drawings. When adding reference signs to components in each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings.

그리고 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Also, in describing embodiments of the present invention, if detailed descriptions of related known configurations or functions are judged to impede understanding of the embodiments of the present invention, the detailed descriptions will be omitted.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.Additionally, when describing the components of an embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, sequence, or order of the component is not limited by the term.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, '및/또는'은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. The terminology used herein is for describing embodiments and is not intended to limit the invention. As used herein, 'and/or' includes each and every combination of one or more of the mentioned items. Additionally, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase.

본 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. '내지' 또는 '-'를 사용하여 나타낸 수치 범위는 그 앞과 뒤에 기재된 값을 각각 하한과 상한으로서 포함하는 수치 범위를 나타낸다. '약' 또는 '대략'은 그 뒤에 기재된 값 또는 수치 범위의 20% 이내의 값 또는 수치 범위를 의미한다.As used herein, 'comprises' and/or 'comprising' do not exclude the presence or addition of one or more other components in addition to the mentioned components. The numerical range expressed using 'to' or '-' indicates a numerical range that includes the values written before and after it as the lower limit and upper limit, respectively. ‘About’ or ‘approximately’ means a value or numerical range within 20% of the value or numerical range stated thereafter.

본 명세서에서 사용되는 '침투차단성'은 기체(가스)나 수분을 침투 또는 투과시키지 않는 특성을 의미하며, 가스 배리어(gas barrier)성 및/또는 수분 배리어(water barrier)성과 실질적으로 동일한 의미를 갖는다.As used herein, 'penetration barrier' refers to the property of not allowing gas or moisture to penetrate or permeate, and has substantially the same meaning as gas barrier and/or water barrier. have

이하 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 수지는 폴리락트산(Polylactic acid; PLA) 91-98.7 wt%, 가소제 1-5 wt%, 산화방지제 0.1-1 wt%, 활제 0.1-1 wt% 및 사슬연장제 0.1-2 wt%와, 가교제 0.0001-0.01 phr를 포함한다.The biodegradable resin according to an embodiment of the present invention contains 91-98.7 wt% of polylactic acid (PLA), 1-5 wt% of plasticizer, 0.1-1 wt% of antioxidant, 0.1-1 wt% of lubricant, and chain extension. It contains 0.1-2 wt% of agent and 0.0001-0.01 phr of cross-linking agent.

상기 phr이란 PLA의 100 중량부 당 첨가되는 중량부를 의미한다. 다만, 몇몇 실시예에서, 상기 phr은 가교제를 제외한 모든 성분의 총 중량의 100 중량부 당 첨가되는 중량부를 의미할 수도 있다.The phr refers to parts by weight added per 100 parts by weight of PLA. However, in some embodiments, the phr may mean parts by weight added per 100 parts by weight of the total weight of all components excluding the crosslinking agent.

본 발명의 생분해성 수지는 바람직하게는 투명 병 또는 미연신 투명 라벨이거나 이를 제조하기 위한 조성물일 수 있다.The biodegradable resin of the present invention may preferably be a transparent bottle or an unstretched transparent label or a composition for producing the same.

본 명세서에서 생분해성 투명 병 또는 미연신 투명 라벨이 상기 성분들을 포함한다는 것은 상기 성분들 또는 그 조성물이 혼합, 용융, 압출, 사출 및/또는 성형 등의 단계를 거쳐 병 또는 라벨로 제조된 경우도 포함하는 의미이다.In this specification, the fact that a biodegradable transparent bottle or unstretched transparent label includes the above ingredients means that the ingredients or their composition are manufactured into a bottle or label through steps such as mixing, melting, extrusion, injection, and/or molding. It means including.

상기 생분해성 투명 라벨 또는 필름의 두께는 50 μm 이하일 수 있고, 바람직하게는 10-40 μm일 수 있다. 두께가 10 μm보다 얇으면 인장강도가 너무 약할 수 있고, 50 μm보다 두꺼우면 성형성이 저하될 수 있다.The thickness of the biodegradable transparent label or film may be 50 μm or less, and preferably 10-40 μm. If the thickness is thinner than 10 μm, the tensile strength may be too weak, and if it is thicker than 50 μm, formability may be reduced.

PLA (폴리락트산, Polylactic acid)PLA (Polylactic acid)

PLA는 본 발명의 생분해성 투명 병 또는 라벨을 제조하기 위한 주 성분으로서, 전분, 사탕수수 등에서 얻을 수 있는 생분해성 천연 고분자이다. PLA는 기계적 강도와 투명성이 우수하지만, 쉽게 깨지는 특성(Brittleness)이 있고, 성형 공정 범위가 좁다. 따라서 병을 블로우하기 어렵거나 백화 현상 등이 발생할 수 있다. 따라서, 최적의 성분 및 함량으로 선택된 가소제, 사슬연장제, 가교제 등을 혼합하여 우수한 특성은 유지하면서도 취약한 특성을 개선하는 것이 중요하다.PLA is the main ingredient for manufacturing the biodegradable transparent bottle or label of the present invention, and is a biodegradable natural polymer that can be obtained from starch, sugarcane, etc. PLA has excellent mechanical strength and transparency, but is prone to brittleness and has a narrow molding process range. Therefore, it may be difficult to blow the bottle or whitening may occur. Therefore, it is important to improve weak properties while maintaining excellent properties by mixing plasticizers, chain extenders, cross-linking agents, etc. selected with optimal ingredients and contents.

PLA는 91-98.7 wt%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 92-97 wt%, 93-96 wt%, 91-97 wt%, 91-96 wt%, 92-98.7 wt%, 93-98.7 wt% 또는 94-98.7 wt%로 포함될 수 있다. PLA의 함량이 상기 범위를 벗어나면 취화성이나 투명성(탁도)에 문제가 발생할 수 있다.PLA may be included at 91-98.7 wt%, preferably at 92-97 wt%, 93-96 wt%, 91-97 wt%, 91-96 wt%, 92-98.7 wt%, 93-98.7 wt%. or 94-98.7 wt%. If the PLA content is outside the above range, problems with embrittlement or transparency (turbidity) may occur.

한편, 본 발명의 생분해성 수지는 PHA(폴리히드록시알카노에이트, Polyhydroxyalkanoate)와 PBS(폴리부틸렌숙신산, Poly(butylene succinate))를 포함하지 않는 것을 특징으로 할 수 있다. 특히, PBS는 투명성에 문제를 일으킬 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들에 따른 수지는 PHA와 PBS 없이 PLA만으로도 우수한 기계적 특성을 갖기 때문에 원가 절감 등의 효과가 있다.Meanwhile, the biodegradable resin of the present invention may be characterized as not containing PHA (polyhydroxyalkanoate) and PBS (poly(butylene succinate)). In particular, PBS can cause transparency problems. That is, the resin according to the embodiments of the present invention has excellent mechanical properties only with PLA without PHA and PBS, and thus has effects such as cost reduction.

가소제plasticizer

가소제는 PLA 수지에 유연성, 연신성을 부여할 수 있다. 또한, PLA의 성형성을 개선하면서도 투명성은 유지시킬 수 있다. 더불어, PLA 수지의 백화 현상을 방지할 수 있는 migration이 적은 가소제를 사용하여 투명성이 손실되는 것을 막을 수 있다.Plasticizers can provide flexibility and stretchability to PLA resin. Additionally, transparency can be maintained while improving the moldability of PLA. In addition, loss of transparency can be prevented by using a plasticizer with low migration, which can prevent the whitening phenomenon of PLA resin.

가소제는 무독성인 것을 사용할 수 있고, 폴리올과 시트르산 에스테르 중 하나 이상을 포함할 수 있는데, 예시적인 실시예에서 폴리올은 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 트리메틸올프로판 및 펜타에리쓰리톨로 이루어진 군에서 선택될 수 있고, 시트르산 에스테르는 TEC(Triethyl citrate), ATEC(Acetyl triethyl citrate), TBC(Tributyl citrate), ATBC(Acetyl tributyl citrate) 및 ATEHC(Acetyl tris(2-ethylhexyl) citrate)로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 가소제는 Hexamoll DINCH®(1,2-Cyclohexane dicarboxylic acid diisononyl ester)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The plasticizer may be non-toxic and may include one or more of polyol and citric acid ester. In exemplary embodiments, the polyol is ethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, trimethylolpropane, and pentaerythritol. Can be selected from the group consisting of, citric acid esters include TEC (Triethyl citrate), ATEC (Acetyl triethyl citrate), TBC (Tributyl citrate), ATBC (Acetyl tributyl citrate), and ATEHC (Acetyl tris(2-ethylhexyl) citrate). It can be selected from a group consisting of: In a preferred embodiment, the plasticizer may be Hexamoll DINCH® (1,2-Cyclohexane dicarboxylic acid diisononyl ester), but is not limited thereto.

가소제는 1-5 wt%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 2-5 wt%, 3-5 wt% 또는 1-3 wt%로 포함될 수 있다. 가소제가 1 wt% 미만이면 유연성, 연신성 및/또는 성형성 개선 효과가 미미할 수 있고, 5 wt%를 초과하면 투명성에 영향을 줄 수 있다.The plasticizer may be included at 1-5 wt%, preferably at 2-5 wt%, 3-5 wt%, or 1-3 wt%. If the plasticizer is less than 1 wt%, the effect of improving flexibility, stretchability and/or formability may be minimal, and if it exceeds 5 wt%, transparency may be affected.

활제active

활제는 본 발명의 생분해성 수지의 성분들을 골고루 분산시키기 위해 사용되는 분산제이다.The lubricant is a dispersant used to evenly disperse the components of the biodegradable resin of the present invention.

활제로서 금속계 지방산 중 하나 이상을 사용할 수 있다. 금속계 지방산은 구체적으로 스테아르산 칼슘, 스테아르산 아연, 스테아르산 마그네슘, 스테아르산 알루미늄, 올레인산 칼슘, 올레인산 아연, 올레인산 마그네슘, 올레인산 알루미늄, 팔미틴산 칼슘, 팔미틴산 아연, 팔미틴산 마그네슘 및 팔미틴산 알루미늄으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는 활제로서 스테아르산 칼슘(Calcium stearate; Ca/st)을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.As a lubricant, one or more of metal fatty acids can be used. The metallic fatty acid is specifically selected from the group consisting of calcium stearate, zinc stearate, magnesium stearate, aluminum stearate, calcium oleate, zinc oleate, magnesium oleate, aluminum oleate, calcium palmitate, zinc palmitate, magnesium palmitate and aluminum palmitate. It may contain more than one. Preferably, calcium stearate (Ca/st) can be used as a lubricant, but is not limited thereto.

본 발명의 생분해성 수지는 활제로서 에틸렌비스(스테아르산 아미드)(Ethylenebis(stearamide); EBS)를 사용하지 않는 것을 특징으로 할 수 있다. 이러한 EBS는 본 발명의 생분해성 수지에 투명성 문제를 일으킬 수 있다.The biodegradable resin of the present invention may be characterized in that it does not use ethylenebis(stearamide) (EBS) as a lubricant. Such EBS may cause transparency problems in the biodegradable resin of the present invention.

활제는 0.1-1 wt%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.1-0.5 wt%, 0.5-1 wt% 또는 0.3-0.8 wt%로 포함될 수 있다. 활제의 함량이 상기 범위를 벗어나거나 특히 1 wt%를 초과하면 기계적 강도나 투과도 특성이 저하될 수 있다.The lubricant may be included at 0.1-1 wt%, preferably at 0.1-0.5 wt%, 0.5-1 wt%, or 0.3-0.8 wt%. If the content of the lubricant is outside the above range or especially exceeds 1 wt%, mechanical strength or permeability characteristics may be reduced.

산화방지제antioxidant

산화방지제는 PLA 수지 제조 중의 조성물이 열에 의해 분해되거나 황변화되는 것을 방지하기 위해 첨가된다.Antioxidants are added to prevent the composition from being decomposed or yellowed by heat during PLA resin production.

산화방지제는 페놀계 산화방지제, 인계 산화방지제, 아민계 산화방지제 및 티오계 산화방지제로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로는, 2,6-디-t-부틸-p-크레졸, 옥타데실-3-(4-하이드록시-3,5-디-t-부틸페닐)프로피오네이트, 테트라비스[메틸렌-3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트]메탄 또는 비스[3,3-비스-(4'-히드록시-3'-터트-부틸페닐)부탄산]글리콜 에스테르와 같은 힌더드 페놀(Hindered phenol)계; 및 페닐-α-나프틸아민, N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민 또는 N,N'-디-β-나프틸-p-페닐렌디아민과 같은 아민계; 등을 들 수 있다. Antioxidants may include one or more selected from the group consisting of phenol-based antioxidants, phosphorus-based antioxidants, amine-based antioxidants, and thio-based antioxidants. Specifically, 2,6-di-t-butyl-p-cresol, octadecyl-3-(4-hydroxy-3,5-di-t-butylphenyl)propionate, tetrabis[methylene-3 -(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate]methane or bis[3,3-bis-(4'-hydroxy-3'-tert-butylphenyl)butanoic acid] Hindered phenols such as glycol esters; and amine systems such as phenyl-α-naphthylamine, N,N'-diphenyl-p-phenylenediamine or N,N'-di-β-naphthyl-p-phenylenediamine; etc. can be mentioned.

예시적인 실시예에서, 페놀계 산화방지제로서 하기 화학식 1과 같은 AO-60 또는 Songnox 1010 (송원산업)을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In an exemplary embodiment, AO-60 or Songnox 1010 (Songwon Industry) as shown in Chemical Formula 1 below may be used as the phenol-based antioxidant, but is not limited thereto.

[화학식 1][Formula 1]

본 발명의 생분해성 수지 조성물은 산화방지제로서 인계 산화방지제와 티오계 산화방지제를 사용하지 않는 것을 특징으로 할 수 있다. 인계 산화방지제로는 인산, 트리메틸포스페이트 또는 트리에틸포스페이트 등을 들 수 있고, 티오계 산화방지제로는 디라우릴디설파이드, 디라우릴티오프로피오네이트, 디스테아릴티오프로피오네이트 또는 테트라메틸티우람디설파이드 테트라비스[메틸렌-3-(라우릴티오)프로피오네이트]메탄 등을 들 수 있다. 인계 산화방지제로서 AO-1680 또는 Songnox 1680 (송원산업)을 들 수도 있다. 이러한 인계 산화방지제와 티오계 산화방지제는 투명성에 문제를 일으킬 수 있다.The biodegradable resin composition of the present invention may be characterized by not using phosphorus-based antioxidants or thio-based antioxidants as antioxidants. Phosphorus-based antioxidants include phosphoric acid, trimethyl phosphate, or triethyl phosphate, and thio-based antioxidants include dilauryl disulfide, dilauryl thiopropionate, distearyl thiopropionate, or tetramethylthiuram disulfide tetra. Bis[methylene-3-(laurylthio)propionate]methane, etc. can be mentioned. Examples of phosphorus-based antioxidants include AO-1680 or Songnox 1680 (Songwon Industries). These phosphorus-based antioxidants and thio-based antioxidants can cause problems with transparency.

산화방지제는 0.1-1 wt%로 포함될 수 있다. 바람직하게는 산화방지제는 페놀계 산화방지제일 수 있다.Antioxidants may be included at 0.1-1 wt%. Preferably, the antioxidant may be a phenol-based antioxidant.

사슬연장제 (Chain extender)Chain extender

사슬연장제는 PLA의 기계적 특성 및 용융강도를 높이기 위해 첨가된다. 사슬연장제는 분자량을 증가시킬 수 있고, 용융점도를 높이며 블로우 성형 시 필름의 용융강도를 높여 블로우성 등의 성형성도 향상시킬 수 있다. Chain extenders are added to increase the mechanical properties and melt strength of PLA. Chain extenders can increase molecular weight, increase melt viscosity, and improve moldability such as blowability by increasing the melt strength of the film during blow molding.

사슬연장제는 Joncryl® 4468C 및 MAH-graft-PLA로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 Joncryl® 4468C를 포함할 수 있다. Joncryl® 4468C의 성분은 유럽등록특허 EP 1656423 및/또는 EP 1838784에 개시된 것일 수 있다.The chain extender may include one or more selected from the group consisting of Joncryl® 4468C and MAH-graft-PLA, and preferably includes Joncryl® 4468C. The components of Joncryl® 4468C may be those disclosed in European patents EP 1656423 and/or EP 1838784.

사슬연장제는 0.1-2 wt%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.1-1 wt%로 포함될 수 있다. 사슬연장제의 함량이 0.1 wt% 미만이면 용융강도 및 기계적 특성의 개선 효과가 미미하고, 2 wt%를 초과하면 용융점도가 과도해져 블로우성 등이 떨어질 수 있다.The chain extender may be included at 0.1-2 wt%, preferably at 0.1-1 wt%. If the content of the chain extender is less than 0.1 wt%, the effect of improving melt strength and mechanical properties is minimal, and if it exceeds 2 wt%, the melt viscosity may become excessive and blowability may be reduced.

가교제crosslinking agent

가교제는 사슬연장제와 같은 작용으로 고분자 구조를 망상 구조 조직으로 만들어 주어 용융점도를 높이고, 용융강도를 향상시킨다.A cross-linking agent acts like a chain extender to transform the polymer structure into a network structure, increasing melt viscosity and improving melt strength.

가교제는 2,5-Dimethyl-2,5-di(tertbutylperoxy)hexane를 포함할 수 있고, 상업적으로는 이를 포함하는 Enox-101를 가교제로 사용할 수 있다.The cross-linking agent may include 2,5-Dimethyl-2,5-di(tertbutylperoxy)hexane, and Enox-101 containing it can be used commercially as a cross-linking agent.

가교제는 0.0001-0.01 phr로 첨가할 수 있다. 가교제의 함량이 0.01 phr을 초과하면 오히려 가공성, 성형성이 불량해질 수 있어, 요구되는 특성을 만족시키는 범위에서 최소한의 양으로 사용하는 것이 중요하다. Crosslinking agent can be added at 0.0001-0.01 phr. If the crosslinking agent content exceeds 0.01 phr, processability and moldability may become poor, so it is important to use the minimum amount within the range that satisfies the required properties.

기타 첨가제Other additives

본 발명의 생분해성 수지는 예시적인 실시예에 따라 하기 예시적인 첨가제들을 선택적으로 더 포함할 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 생분해성 수지는 하기 첨가제들을 포함하지 않는 것을 특징으로 할 수도 있다.The biodegradable resin of the present invention may optionally further include the following exemplary additives according to exemplary embodiments. However, it is not limited to this, and the biodegradable resin of the present invention may be characterized as not containing the following additives.

실리카는 PLA 수지에 슬립성을 제공하여 블록킹을 방지하는 작용을 하고, 결정핵제로도 작용하여 투명성을 손상시키지 않으면서 결정화 속도와 결정화도를 높여 침투차단성을 향상시킬 수 있다. 실리카 입자크기가 작을수록 결정화도를 향상시킬 수 있다.Silica prevents blocking by providing slip properties to PLA resin, and also acts as a crystal nucleating agent, improving penetration barrier properties by increasing the crystallization rate and degree of crystallinity without compromising transparency. The smaller the silica particle size, the better the crystallinity.

실리카는 1 wt% 미만으로 포함될 수 있다. 실리카의 함량이 1 wt% 이상이면 연신성, 투명성 등에 문제가 발생할 수 있다. Silica may be included in less than 1 wt%. If the silica content is more than 1 wt%, problems with stretchability, transparency, etc. may occur.

실리카로서 Sylobloc®, Sylosiv®, Shieldex®, Perkasil® 또는 Sylowhite®와 같은 상용화된 실리카 분말을 사용할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.As silica, commercially available silica powders such as Sylobloc ® , Sylosiv ® , Shieldex ® , Perkasil ® or Sylowhite ® can be used. However, it is not limited to this.

결정핵제는 PLA 수지의 결정성에 영향을 미쳐 침투차단성을 개선시키기 위해 추가적으로 포함될 수 있다. 한편, PLA는 L-입체 이성질체와 D-입체 이성질체를 가지는데, 일반적으로 L-입체 이성질체가 98.5 wt% 이상이기 때문에 높은 결정화도를 가질 수 있고, 이에 따라 백화 현상이 나타나 투명성이 손실될 수 있다. 따라서, PLA 수지의 용도(바람직하게는 물 등의 음료를 담는 PLA 병)에 맞는 적절한 투명성을 가지면서도 최적의 침투차단성을 갖는 수준으로 결정화도를 조절하는 것이 중요하다. 결정화도는 적절한 침투차단성을 갖기 위해 15 % 이상, 특히 30 % 이상인 것이 바람직하다.A crystal nucleating agent may be additionally included to improve the penetration barrier by affecting the crystallinity of the PLA resin. On the other hand, PLA has L-stereoisomers and D-stereoisomers. In general, since the L-stereoisomer is more than 98.5 wt%, it can have a high degree of crystallinity, and as a result, whitening may occur and transparency may be lost. Therefore, it is important to adjust the crystallinity to a level that has optimal penetration barrier properties while having appropriate transparency suitable for the purpose of the PLA resin (preferably a PLA bottle containing beverages such as water). The degree of crystallinity is preferably 15% or more, especially 30% or more, in order to have appropriate penetration barrier properties.

결정핵제는 1-2 wt%로 포함될 수 있다. 결정핵제가 1 wt% 미만으로 포함되면 결정화도가 너무 낮아 침투차단성이 떨어질 수 있고, 2 wt%를 초과하면 결정화도가 지나치게 높아 PLA 병에 요구되는 수준의 투명성을 유지하기 어려울 수 있다.The nucleating agent may be included at 1-2 wt%. If the nucleating agent is included in less than 1 wt%, the crystallinity may be too low and the penetration barrier may be poor, and if it exceeds 2 wt%, the crystallinity may be too high, making it difficult to maintain the level of transparency required for a PLA bottle.

결정핵제는 Nissan chemical사의 Ecopromote®-TF로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다. The nucleating agent may include one or more selected from the group consisting of Ecopromote ® -TF from Nissan Chemical Company.

나노셀룰로오스는 PLA 수지의 침투차단성을 개선시키 위해 추가적으로 포함될 수 있다. 다만 나노셀룰로오스는 분산이 매우 어려운데, 분산이 잘 된 경우에는 침투차단성이 크게 개선되지만 분산이 잘 안된 경우에는 뭉침이 발생하여 오히려 기계적 물성, 투명성, 침투차단성 등을 악화시킬 수 있다.Nanocellulose may be additionally included to improve the penetration barrier properties of PLA resin. However, nanocellulose is very difficult to disperse. If it is well dispersed, the penetration barrier property is greatly improved, but if it is not well dispersed, agglomeration may occur, which may worsen the mechanical properties, transparency, and penetration barrier properties.

이러한 나노셀룰로오스를 균일하게 분산시키기 위해서 압출기(extruder)의 니딩블록(kneading block) 엘리먼트를 활용할 수 있다. 니딩블록 엘리먼트는 압출기의 스크류 축방향으로 연속 배열되어 원료를 이송하면서 혼련할 수 있다. 특히, 복수의 니딩블록 엘리먼트로 1-2개의 용융부(melting zone)와 1-3개의 혼련부(mixing zone)을 구성하고 스크류 설계를 최적화함으로써 나노셀룰로오스를 포함한 PLA 수지 원료들이 용융되어 균일하게 분산, 혼합되면서도 열분해가 발생하지 않도록 할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 이러한 니딩블록 엘리먼트를 갖는 압출기는 2개의 동방향 회전 인터메싱(co-rotating intermeshed type) 트윈스크류 압출기로서 높은 혼련도를 갖는 것일 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 용융과 분배 혼련에는 디스크 폭이 좁은 니딩블록을 사용하여 PLA와 첨가제들을 균일하게 섞어줄 수 있고, 분산 혼련에는 디스크 폭이 넓은 니딩블록을 사용하여 강력한 힘을 제공함으로써 골고루 분산시키고 입자를 작게 분쇄하여 분산시킬 수 있다.To uniformly disperse such nanocellulose, a kneading block element of an extruder can be used. The kneading block elements are continuously arranged in the screw axis direction of the extruder, allowing for kneading while transporting the raw materials. In particular, by configuring 1-2 melting zones and 1-3 mixing zones with multiple kneading block elements and optimizing the screw design, PLA resin raw materials including nanocellulose are melted and dispersed evenly. , it is possible to prevent thermal decomposition from occurring while mixing. In an exemplary embodiment, the extruder having such a kneading block element may be a two co-rotating intermeshed type twin screw extruder with a high degree of kneading. In another exemplary embodiment, PLA and additives can be uniformly mixed by using a kneading block with a narrow disk width for melting and distribution kneading, and a kneading block with a wide disk width can be used for dispersion kneading to provide strong force to evenly mix the PLA and additives. It can be dispersed by dispersing and pulverizing the particles into small pieces.

나노셀룰로오스는 0.1-10 wt%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.1-5 wt%, 더욱 바람직하게는 0.1-2 wt%로 포함될 수 있다. 나노셀룰로오스의 함량이 0.1 wt% 미만이면 침투차단 효과가 미미할 수 있고, 10 wt%를 초과하면 기계적 특성이나 투명성 등이 악화될 수 있다.Nanocellulose may be included at 0.1-10 wt%, preferably at 0.1-5 wt%, and more preferably at 0.1-2 wt%. If the nanocellulose content is less than 0.1 wt%, the penetration blocking effect may be minimal, and if it exceeds 10 wt%, mechanical properties or transparency may deteriorate.

나노셀룰로오스는 CNCs(Cellulose NanoCrystals)과 CNFs(Cellulose NanoFibrils) 중 하나 이상을 포함할 수 있는데, 상기 CNCs 및/또는 CNFs는 완전 건조시킨 후 미세화하여 분말로 사용하는 것이 바람직하다.Nanocellulose may include one or more of CNCs (Cellulose NanoCrystals) and CNFs (Cellulose NanoFibrils). It is preferable that the CNCs and/or CNFs are completely dried and then micronized and used as a powder.

본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 투명 병의 제조방법은 PLA 91-98.7 wt%, 가소제 1-5 wt%, 산화방지제 0.1-1 wt%, 활제 0.1-1 wt% 및 사슬연장제 0.1-2 wt%와, 가교제 0.0001-0.01 phr를 혼합하는 단계; 혼합물을 압출기로 압출하는 단계; 압출된 압출물을 냉각하는 단계; 냉각된 압출물을 건조시켜 펠릿을 제조하는 단계; 펠릿을 사출 성형하여 프리폼을 제조하는 단계; 프리폼을 숙성시키는 단계; 및 프리폼을 블로우 성형기로 블로우하여 병을 성형하는 단계를 포함한다.The method for manufacturing a biodegradable transparent bottle according to an embodiment of the present invention includes 91-98.7 wt% of PLA, 1-5 wt% of plasticizer, 0.1-1 wt% of antioxidant, 0.1-1 wt% of lubricant, and 0.1-1 wt% of chain extender. Mixing 2 wt% and 0.0001-0.01 phr of cross-linking agent; extruding the mixture with an extruder; cooling the extruded extrudate; drying the cooled extrudate to produce pellets; Manufacturing a preform by injection molding a pellet; Aging the preform; and blowing the preform into a blow molding machine to form a bottle.

상기 혼합하는 단계는 슈퍼믹서 등으로 2-5분간 혼합하는 단계일 수 있다.The mixing step may be mixing for 2-5 minutes using a super mixer, etc.

상기 압출기는 온도가 160-200 ℃로 유지되는 이축 압출기일 수 있다. The extruder may be a twin-screw extruder whose temperature is maintained at 160-200°C.

상기 건조는 수분 함량이 0.02-0.05 wt%가 되도록 건조시키는 것일 수 있다.The drying may be done so that the moisture content is 0.02-0.05 wt%.

상기 프리폼의 사출 성형은 사출온도 170-190 ℃ 및/또는 금형온도 20-30 ℃의 사출기를 사용하여 이루어질 수 있다.Injection molding of the preform may be performed using an injection machine with an injection temperature of 170-190°C and/or a mold temperature of 20-30°C.

상기 프리폼의 숙성은 1-3일 동안 이루어질 수 있다.Aging of the preform may occur for 1-3 days.

상기 프리폼은 블로우 성형 전 70-90 ℃로 예열할 수 있다. 이는 종래 플라스틱인 PET 수지의 예열 온도(80-100 ℃) 보다 낮기 때문에, 열 효율이 높아 경제적이다.The preform may be preheated to 70-90° C. before blow molding. This is lower than the preheating temperature (80-100°C) of PET resin, a conventional plastic, so it has high thermal efficiency and is economical.

상기 블로우 성형은 압출 블로우 성형(Extrusion blow molding), 사출 블로우 성형(Injection blow molding) 또는 사출 스트레치 블로우 성형(Injection stretch blow molding)일 수 있다. 다만 본 발명의 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다.The blow molding may be extrusion blow molding, injection blow molding, or injection stretch blow molding. However, embodiments of the present invention are not limited thereto.

본 발명의 생분해성 투명 병 제조 시 프리폼을 사출하는 금형 및 스트레치 블로우 성형 시에 병을 제조할 수 있는 금형을 사용할 수 있다. 프리폼 금형은 24 g의 PLA 프리폼 성형 후 성형된 PLA 프리폼을 블로우하여 500 ml의 용량을 갖는 PLA 용기가 제조될 수 있다. 블로우 금형은 기존 PET 블로우 금형을 그대로 사용할 수 있다.When manufacturing the biodegradable transparent bottle of the present invention, a mold for injecting the preform and a mold for manufacturing the bottle during stretch blow molding can be used. The preform mold can be made by molding 24 g of PLA preform and then blowing the molded PLA preform to produce a PLA container with a capacity of 500 ml. The blow mold can be used as an existing PET blow mold.

가소제는 PLA 등과 함께 혼합하여 주 호퍼로 투입할 수 있으나, 가소제의 열분해를 방지하기 위해 압출기의 중간 부분에 연결된 사이드 피더로 투입할 수도 있다. 이를 위해 사이드 피더는 압출기의 용융부(melting zone) 후단에서 연결될 수 있다. 다만 본 발명의 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. Plasticizers can be mixed with PLA and put into the main hopper, but can also be put into a side feeder connected to the middle of the extruder to prevent thermal decomposition of the plasticizer. For this purpose, a side feeder may be connected at the rear end of the melting zone of the extruder. However, embodiments of the present invention are not limited thereto.

구체적으로, 본 발명의 생분해성 투명 병의 제조방법은 상기 원료들을 슈퍼믹서 등으로 혼합하는 단계; 160-200 ℃로 유지되는 압출기의 주 호퍼에 투입하는 단계; 상기 압출기를 통과하며 용융, 혼련, 분산 등이 이루어지고, 미반응된 물질들과 가스 등이 진공 벤트에서 제거되는 단계; 원료 혼합물이 상기 압출기의 다이에서 압출되어 나오는 단계; 압출물을 냉각수가 들어있는 수조를 통과시킴으로써 급랭시키는 단계; 습기를 제거하여 펠릿을 제조하는 단계; 펠릿을 사출온도 170-190 ℃ 및 금형온도 20-30 ℃의 사출기로 성형하여 프리폼을 제조하는 단계; 프리폼을 1-3일 숙성시키는 단계; 및 프리폼을 70-90 ℃로 예열 후 블로우 성형기로 블로우하여 병을 성형하는 단계를 포함할 수 있다.Specifically, the method for manufacturing a biodegradable transparent bottle of the present invention includes mixing the raw materials with a super mixer, etc.; Injecting into the main hopper of the extruder maintained at 160-200°C; Melting, kneading, dispersion, etc. are performed through the extruder, and unreacted materials and gases are removed through a vacuum vent; A raw material mixture is extruded from a die of the extruder; quenching the extrudate by passing it through a water bath containing cooling water; Removing moisture to produce pellets; Manufacturing the preform by molding the pellets in an injection machine with an injection temperature of 170-190°C and a mold temperature of 20-30°C; Aging the preform for 1-3 days; And it may include the step of preheating the preform to 70-90 ° C and then blowing it with a blow molding machine to mold the bottle.

본 발명의 다른 실시예에 따른 생분해성 미연신 투명 라벨의 제조방법은 전술한 바와 동일하게 제조된 펠릿을 블로우 성형기로 필름 성형하는 단계를 포함한다. 그 외의 조건은 전술한 바와 동일할 수 있다.A method of manufacturing a biodegradable unstretched transparent label according to another embodiment of the present invention includes the step of forming a film using a blow molding machine using pellets manufactured in the same manner as described above. Other conditions may be the same as described above.

특히, 본 발명의 실시예들에 따른 생분해성 투명 라벨의 제조방법은 블로우 성형에 있어 필름을 연신시키는 공정 없이 라벨(필름)을 제조하는 것일 수 있다. 다만 본 발명의 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다.In particular, the method of manufacturing a biodegradable transparent label according to embodiments of the present invention may be to manufacture a label (film) without a process of stretching the film in blow molding. However, embodiments of the present invention are not limited thereto.

이상에서와 같은 본 발명의 생분해성 수지는 하기 (1) 내지 (7) 중 하나 이상, 바람직하게는 둘 이상, 보다 바람직하게는 셋 이상, 보다 바람직하게는 모두 만족할 수 있다. The biodegradable resin of the present invention as described above can satisfy one or more of the following (1) to (7), preferably two or more, more preferably three or more, and even more preferably all.

(1) 충격강도(kJ/m2): 2 이상, 바람직하게는 2.5 이상, 보다 바람직하게는 3 이상 (5 이하일 수 있음)(1) Impact strength (kJ/m 2 ): 2 or more, preferably 2.5 or more, more preferably 3 or more (may be 5 or less)

(2) 탁도(%): 3.0 % 이하, 바람직하게는 2.5 % 이하, 보다 바람직하게는 2.0 % 이하 (0.5 % 이상일 수 있음)(2) Turbidity (%): 3.0% or less, preferably 2.5% or less, more preferably 2.0% or less (may be 0.5% or more)

(3) 수분 투과도(g/m2·day): 30 이하, 바람직하게는 25 이하, 보다 바람직하게는 20 이하 (5 이상일 수 있음)(3) Moisture permeability (g/m 2 ·day): 30 or less, preferably 25 or less, more preferably 20 or less (may be 5 or more)

(4) 산소 투과도(g/100in2·day): 3 이하, 바람직하게는 2.5 이하, 보다 바람직하게는 2 이하 (0.5 이상일 수 있음)(4) Oxygen permeability (g/100 in 2 ·day): 3 or less, preferably 2.5 or less, more preferably 2 or less (may be 0.5 or more)

(5) 생분해도: 180일 동안 90 % 이상, 바람직하게는 180일 동안 92 % 이상(5) Biodegradability: 90% or more for 180 days, preferably 92% or more for 180 days.

(6) 인장강도(MPa): 40 이상, 바람직하게는 50 이상, 보다 바람직하게는 60 이상 (100 이하일 수 있음)(6) Tensile strength (MPa): 40 or more, preferably 50 or more, more preferably 60 or more (may be 100 or less)

(7) 신율(%): 50 % 이상, 바람직하게는 60 % 이상, 보다 바람직하게는 70 % 이상 (150 이하일 수 있음)(7) Elongation (%): 50% or more, preferably 60% or more, more preferably 70% or more (may be 150 or less)

이하에서는 본 발명의 실시예들을 구체적인 제조예 및 실험예 등을 통해 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기 제조예 및 실험예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail through specific manufacturing examples and experimental examples. However, the following production examples and experimental examples are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these only.

제조예: 생분해성 투명 병 및 미연신 투명 라벨 제조Manufacturing example: Manufacturing of biodegradable transparent bottles and unstretched transparent labels

실시예 1Example 1

PLA LX575 95.7 wt%, DINCH 3 wt%, AO-60(페놀계 산화방지제) 0.2 wt%, Ca/st(스테아르산 칼슘) 0.1 wt% 및 Joncryl® 4468C(사슬연장제) 1 wt%와 Enox-101(가교제) 0.0001 phr(PLA 100 중량부 대비)를 슈퍼믹서에 투입하여 2-5분 정도 혼합한 후 160-200 ℃의 이축 압출기로 압출하고, 압출되는 압출물을 수조에서 냉각한 다음 수분 함량이 0.02-0.05 wt%가 되도록 건조시켜 펠릿을 제조하였다.Enox- Add 0.0001 phr of 101 (cross-linking agent) (compared to 100 parts by weight of PLA) into a super mixer and mix for 2-5 minutes, then extrude with a twin-screw extruder at 160-200 ℃, cool the extruded product in a water bath, and adjust the moisture content. Pellets were prepared by drying to 0.02-0.05 wt%.

제조한 펠릿을 사출온도 160-200 ℃, 금형온도 20-30 ℃의 사출기에서 사출 성형하여 프리폼을 제조한 후 이를 1-3일 정도 숙성시켰다. 숙성된 프리폼을 70-90 ℃에서 예열한 뒤 블로우 성형기로 블로우하여 24 g의 생분해성 투명 병을 성형하였다.The manufactured pellets were injection molded in an injection machine with an injection temperature of 160-200°C and a mold temperature of 20-30°C to produce preforms, which were then aged for 1-3 days. The aged preform was preheated at 70-90°C and then blown with a blow molding machine to form a 24 g biodegradable transparent bottle.

실시예 2Example 2

PLA LX575 95.7 wt%, DINCH 3 wt%, AO-60(페놀계 산화방지제) 0.2 wt%, Ca/st(스테아르산 칼슘) 0.1 wt% 및 Joncryl® 4468C(사슬연장제) 1 wt%와 Enox-101(가교제) 0.0001 phr(PLA 100 중량부 대비)를 슈퍼믹서에 투입하여 2-5분 정도 혼합한 후 160-200 ℃의 이축 압출기로 압출하고, 압출되는 압출물을 수조에서 냉각한 다음 수분 함량이 0.02-0.05 wt%가 되도록 건조시켜 펠릿을 제조하였다. 제조한 펠릿을 블로우 성형기로 40 μm의 두께로 필름 성형하였다.Enox- Add 0.0001 phr of 101 (cross-linking agent) (compared to 100 parts by weight of PLA) into a super mixer and mix for 2-5 minutes, then extrude with a twin-screw extruder at 160-200 ℃, cool the extruded product in a water bath, and adjust the moisture content. Pellets were prepared by drying to 0.02-0.05 wt%. The prepared pellets were formed into a film with a thickness of 40 μm using a blow molding machine.

비교예 1Comparative Example 1

PET 100 wt%를 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 프리폼 사출 성형, 숙성 및 블로우 성형기로 블로우 하여 24 g의 병을 성형하였다.100 wt% of PET was preform injection molded, aged, and blown with a blow molding machine in the same manner as in Example 1, and a 24 g bottle was molded.

비교예 2Comparative Example 2

PE FB0800 wt%를 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 블로우 성형기로 40 μm의 두께로 필름 성형하였다.PE FB0800 wt% was formed into a film with a thickness of 40 μm using a blow molding machine in the same manner as in Example 2.

실험예 1: 생분해성 투명 병 및 라벨과 PET 병 및 PE 라벨의 물성 비교Experimental Example 1: Comparison of physical properties of biodegradable transparent bottles and labels with PET bottles and PE labels

상기 제조된 본 발명의 생분해성 투명 병 및 라벨(실시예 1 및 2)과 종래의 PET 병 및 PE 라벨(비교예 1 및 2)의 물성을 비교하기 위해 ASTM 규격의 시편을 성형하고 다음과 같은 방법에 의거하여 물성을 측정하였고, 그 결과는 하기 표 1과 같았다.In order to compare the physical properties of the biodegradable transparent bottle and label of the present invention (Examples 1 and 2) prepared above with the conventional PET bottle and PE label (Comparative Examples 1 and 2), an ASTM standard specimen was molded as follows. The physical properties were measured according to the method, and the results were shown in Table 1 below.

- 충격강도: ASTM D256- Impact strength: ASTM D256

- 탁도: ASTM D1003- Turbidity: ASTM D1003

- WVTR (수분투과도): ASTM F1249- WVTR (water permeability): ASTM F1249

- OTR (산소투과도): ASTM D3985- OTR (Oxygen Transmission Rate): ASTM D3985

- 생분해도: ASTM D5338- Biodegradability: ASTM D5338

- 인장강도 및 신율: ASTM D638- Tensile strength and elongation: ASTM D638

- 성형성: 성형 시의 용융강도, 용융점도 등을 고려한 성형 작업의 용이성 및 생산성을 평가- Formability: Evaluate the ease of molding work and productivity considering melt strength and melt viscosity during molding.

실시예Example 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 충격강도 (kJ/m2)Impact strength (kJ/m 2 ) 3.23.2 3.63.6 3.43.4 탁도 (%)Turbidity (%) 1.91.9 1.31.3 1.51.5 WVTR (g/m2·day)WVTR (g/m 2 ·day) 1717 1616 1515 OTR (g/100in2·day)OTR (g/100in 2 ·day) 1.81.8 1.51.5 1.51.5 생분해도 (180일)Biodegradability (180 days) 92% 이상More than 92% 생분해되지 않음Not biodegradable 생분해되지 않음Not biodegradable 인장강도 (MPa)Tensile strength (MPa) 4545 4747 4343 신율 (%)Elongation (%) 7575 7070 7777 성형성Formability ◎: 우수, ○: 보통, △: 비용이◎: Excellent, ○: Average, △: Cost

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 생분해성 투명 병 및 라벨은 180일 내에 92 % 이상 분해되는 생분해성 수지임에도 PET 병 및 PE 라벨과 여러 항목에서 동등 이상 수준의 물성을 갖기 때문에, PET 병과 같은 종래의 비분해성 수지를 대체하는 친환경 다용도 수지로서 활용될 수 있음을 알 수 있다.As shown in Table 1, the biodegradable transparent bottle and label of the present invention are biodegradable resins that decompose by more than 92% within 180 days, but have physical properties that are equivalent to or better than those of PET bottles and PE labels in many items. It can be seen that it can be used as an eco-friendly multipurpose resin that replaces the same conventional non-degradable resin.

실험예 2: 가소제의 함량에 따른 물성 비교Experimental Example 2: Comparison of physical properties according to the content of plasticizer

가소제의 함량에 따른 생분해성 투명 병 또는 라벨의 물성을 알아보기 위해, DINCH의 함량을 하기 표 2와 같이 다르게 하여 상기 실시예 1 및 실험예 1과 같은 방법으로 시편을 제조하였다(비교예 1-1 내지 비교예 1-3).In order to determine the physical properties of biodegradable transparent bottles or labels depending on the content of plasticizer, specimens were prepared in the same manner as Example 1 and Experimental Example 1 above, with the DINCH content varied as shown in Table 2 below (Comparative Example 1- 1 to Comparative Examples 1-3).

(wt%)(wt%) 실시예Example 비교예 1-1Comparative Example 1-1 비교예 1-2Comparative Example 1-2 비교예 1-3Comparative Example 1-3 PLAPLA 95.795.7 98.298.2 90.790.7 95.795.7 가소제(DINCH)Plasticizer (DINCH) 33 0.50.5 88 00 PEG (Polyethylene glycol)PEG (Polyethylene glycol) -- -- -- 33 기타 성분 동일Other ingredients are the same

하기 표 3은 제조한 시편의 물성을 전술된 방법에 의거하여 측정한 결과이다.Table 3 below shows the results of measuring the physical properties of the manufactured specimens according to the method described above.

구분division 실시예Example 비교예 1-1Comparative Example 1-1 비교예 1-2Comparative Example 1-2 비교예 1-3Comparative Example 1-3 충격강도 (kJ/m2)Impact strength (kJ/m 2 ) 3.23.2 33 3.33.3 2.92.9 탁도 (%)Turbidity (%) 1.91.9 1.81.8 2.62.6 2.52.5 인장강도 (MPa)Tensile strength (MPa) 4545 4646 4242 4646 신율 (%)Elongation (%) 7575 6363 7777 6565

상기 표 3에 나타난 바와 같이, 가소제의 함량이 1 wt% 미만이면 기계적인 강도 및 신축성의 저하가 크고, 5 wt%를 초과하면 탁도의 증가가 크다. 또한, 가소제로서 DINCH가 아닌 PEG를 사용할 경우 기계적인 물성 및 저하가 상대적으로 저하됨을 알 수 있다.As shown in Table 3, if the plasticizer content is less than 1 wt%, the decrease in mechanical strength and elasticity is significant, and if it exceeds 5 wt%, the increase in turbidity is significant. In addition, it can be seen that when PEG rather than DINCH is used as a plasticizer, mechanical properties and degradation are relatively reduced.

실험예 3: 사슬연장제의 함량에 따른 물성 비교Experimental Example 3: Comparison of physical properties according to the content of chain extender

사슬연장제의 함량에 따른 생분해성 투명 병 또는 라벨의 물성을 알아보기 위해, Joncryl® 4468C(사슬연장제)의 함량을 하기 표 4와 같이 다르게 하여 상기 실시예 1 및 실험예 1과 같은 방법으로 시편을 제조하였다(비교예 2-1 내지 비교예 2-2).In order to determine the physical properties of biodegradable transparent bottles or labels depending on the content of the chain extender, the content of Joncryl® 4468C (chain extender) was varied as shown in Table 4 below, and the same method as Example 1 and Experiment 1 was used. Specimens were prepared (Comparative Examples 2-1 to 2-2).

(wt%)(wt%) 실시예Example 비교예 2-1Comparative Example 2-1 비교예 2-2Comparative Example 2-2 PLAPLA 95.795.7 96.296.2 93.793.7 사슬연장제chain extender 1One 0.50.5 33 기타 성분 동일Other ingredients are the same

하기 표 5는 제조한 시편의 물성을 전술된 방법에 의거하여 측정한 결과이다.Table 5 below shows the results of measuring the physical properties of the manufactured specimens according to the method described above.

구분division 실시예Example 비교예 2-1Comparative Example 2-1 비교예 2-2Comparative Example 2-2 충격강도 (kJ/m2)Impact strength (kJ/m 2 ) 3.23.2 2.82.8 3.33.3 인장강도 (MPa)Tensile strength (MPa) 4545 4646 4747 신율 (%)Elongation (%) 7575 6969 7676 성형성Formability ◎: 우수, ○: 보통, △: 비용이◎: Excellent, ○: Average, △: Cost

상기 표 5에 나타난 바와 같이, 사슬연장제의 함량이 1 wt% 미만이면 기계적인 강도 및 성형성이 다소 저하되고, 2 wt%를 초과하면 성형성이 크게 저하됨을 알 수 있다.As shown in Table 5, if the content of the chain extender is less than 1 wt%, the mechanical strength and formability are somewhat reduced, and if it exceeds 2 wt%, the formability is greatly reduced.

실험예 4: 가교제의 함량에 따른 물성 비교Experimental Example 4: Comparison of physical properties according to the content of crosslinking agent

가교제의 함량에 따른 생분해성 투명 병 또는 라벨의 물성을 알아보기 위해, Enox-101(2,5-Dimethyl-2,5-di(tertbutylperoxy)hexane)의 함량을 하기 표 6과 같이 다르게 하여 상기 실시예 1 및 실험예 1과 같은 방법으로 시편을 제조하였다(비교예 3-1 내지 비교예 3-3).In order to determine the physical properties of biodegradable transparent bottles or labels depending on the content of the cross-linking agent, the content of Enox-101 (2,5-Dimethyl-2,5-di(tertbutylperoxy)hexane) was varied as shown in Table 6 below. Specimens were manufactured in the same manner as Example 1 and Experimental Example 1 (Comparative Examples 3-1 to 3-3).

(phr)(phr) 실시예Example 비교예 3-1Comparative Example 3-1 비교예 3-2Comparative Example 3-2 비교예 3-3Comparative Example 3-3 가교제crosslinking agent 0.00010.0001 00 0.010.01 0.020.02 기타 성분 동일Other ingredients are the same

하기 표 7은 제조한 시편의 물성을 전술된 방법에 의거하여 측정한 결과이다.Table 7 below shows the results of measuring the physical properties of the manufactured specimens according to the method described above.

구분division 실시예Example 비교예 3-1Comparative Example 3-1 비교예 3-2Comparative Example 3-2 비교예 3-3Comparative Example 3-3 충격강도 (kJ/m2)Impact strength (kJ/m 2 ) 3.23.2 2.52.5 3.13.1 3.13.1 인장강도 (MPa)Tensile strength (MPa) 4545 4242 4747 4848 신율 (%)Elongation (%) 7575 5656 7272 6767 성형성Formability ◎: 우수, ○: 보통, △: 비용이◎: Excellent, ○: Average, △: Cost

상기 표 7에 나타난 바와 같이, 가교제를 사용하지 않거나 함량이 0.01 wt%를 초과하면 기계적인 물성 및 성형성이 저하됨을 알 수 있다.As shown in Table 7 above, it can be seen that if the crosslinking agent is not used or the content exceeds 0.01 wt%, the mechanical properties and moldability are reduced.

실험예 5: PHA 또는 PBS를 혼합한 경우와 물성 비교Experimental Example 5: Comparison of physical properties with mixing PHA or PBS

PLA의 물성, 성형성 개선을 위해 가소제, 사슬연장제, 가교제 대신 생분해성 원료인 PHA(Polyhydroxyalkanoate) 또는 PBS(Poly(butylene succinate))를 혼합하여 제조된 생분해성 투명 병 또는 라벨의 물성을 알아보기 위해, PHA 및 PBS 등의 함량을 하기 표 8과 같이 다르게 하여 상기 실시예 1 및 실험예 1과 같은 방법으로 시편을 제조하였다(비교예 4-1 내지 비교예 4-2).To improve the physical properties and moldability of PLA, investigate the physical properties of biodegradable transparent bottles or labels manufactured by mixing biodegradable raw materials PHA (Polyhydroxyalkanoate) or PBS (Poly(butylene succinate)) instead of plasticizers, chain extenders, and crosslinkers. For this purpose, specimens were prepared in the same manner as Example 1 and Experimental Example 1, with different contents of PHA and PBS as shown in Table 8 (Comparative Examples 4-1 to 4-2).

(wt%)(wt%) 실시예Example 비교예 4-1Comparative Example 4-1 비교예 4-2Comparative Example 4-2 PLAPLA 95.795.7 78.278.2 78.278.2 PHAPHAs -- 2020 -- PBSPBS -- -- 2020 DINCHDINCH 33 1One 1One Joncryl® 4468CJoncryl® 4468C 1One 0.50.5 0.50.5 Enox-101 (phr)Enox-101 (phr) 0.00010.0001 00 00 기타 성분 동일Other ingredients are the same

하기 표 9는 제조한 시편의 물성을 전술된 방법에 의거하여 측정한 결과이다.Table 9 below shows the results of measuring the physical properties of the manufactured specimens according to the method described above.

구분division 실시예Example 비교예 4-1Comparative Example 4-1 비교예 4-2Comparative Example 4-2 충격강도 (kJ/m2)Impact strength (kJ/m 2 ) 3.23.2 3.43.4 투명성 문제로 사용 불가Not available due to transparency issues 탁도 (%)Turbidity (%) 1.91.9 2.62.6 WVTR (g/m2·day)WVTR (g/m 2 ·day) 1717 1515 OTR (g/100in2·day)OTR (g/100in 2 ·day) 1.81.8 1.61.6 인장강도 (MPa)Tensile strength (MPa) 4545 4646 신율 (%)Elongation (%) 7575 7878 성형성Formability ◎: 우수, ○: 보통, △: 비용이◎: Excellent, ○: Average, △: Cost

상기 표 9에 나타난 바와 같이, PHA를 사용한 경우 다른 물성은 유사 수준이나 탁도와 성형성이 다소 저하됨을 알 수 있다. 또한, PBS를 사용한 경우는 투명성에 크게 문제가 발생하여 사용할 수 없음을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 생분해성 투명 병 및 라벨은 최적의 성분 및 함량으로 선택된 가소제, 사슬연장제 및 가교제를 사용함으로써 PHA와 PBS를 사용하지 않고도 우수한 특성을 가질 수 있다.이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. As shown in Table 9 above, when PHA is used, other physical properties are at similar levels, but turbidity and moldability are somewhat reduced. In addition, it can be seen that when PBS is used, it cannot be used because there is a major problem with transparency. In other words, the biodegradable transparent bottle and label of the present invention can have excellent properties without using PHA and PBS by using plasticizers, chain extenders, and cross-linking agents selected with optimal ingredients and contents. From the above, examples of the present invention Although the description is centered on this, this is only an example and does not limit the present invention, and those skilled in the art will understand various things not exemplified above without departing from the essential characteristics of the embodiments of the present invention. You will see that modification and application are possible.

따라서 본 발명의 범위는 이상에서 예시된 기술 사상의 변경물, 균등물 내지는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the scope of the present invention should be understood to include changes, equivalents, or substitutes of the technical ideas exemplified above. For example, each component specifically shown in the embodiments of the present invention can be modified and implemented. And these variations and differences in application should be construed as being included in the scope of the present invention as defined in the appended claims.

Claims (7)

폴리락트산(Polylactic acid; PLA) 91-98.7 wt%;
가소제 1-5 wt%;
페놀계 산화방지제 및 아민계 산화방지제로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 산화방지제 0.1-1 wt%;
금속계 지방산을 포함하는 활제 0.1-1 wt%; 및
사슬연장제 0.1-2 wt%와,
가교제 0.0001-0.01 phr를 포함하는
생분해성 병 또는 라벨.
Polylactic acid (PLA) 91-98.7 wt%;
Plasticizer 1-5 wt%;
0.1-1 wt% of an antioxidant containing at least one selected from the group consisting of phenol-based antioxidants and amine-based antioxidants;
0.1-1 wt% of a lubricant containing a metallic fatty acid; and
0.1-2 wt% of chain extender,
Containing 0.0001-0.01 phr of cross-linking agent
Biodegradable bottle or label.
제1항에 있어서,
상기 가소제는 1,2-Cyclohexane dicarboxylic acid diisononyl ester;
상기 산화방지제는 페놀계 산화방지제;
상기 활제는 스테아르산 칼슘(Calcium stearate);
상기 사슬연장제는 Joncryl® 4468C; 및/또는
상기 가교제는 2,5-Dimethyl-2,5-di(tertbutylperoxy)hexane인
생분해성 병 또는 라벨.
According to paragraph 1,
The plasticizer is 1,2-Cyclohexane dicarboxylic acid diisononyl ester;
The antioxidants include phenol-based antioxidants;
The lubricant is calcium stearate;
The chain extender is Joncryl® 4468C; and/or
The cross-linking agent is 2,5-Dimethyl-2,5-di(tertbutylperoxy)hexane.
Biodegradable bottle or label.
제1항에 있어서,
하기 (1) 내지 (7) 중 하나 이상을 만족하는 생분해성 병 또는 라벨.
(1) 충격강도(kJ/m2): 2 이상
(2) 탁도(%): 3.0 % 이하
(3) 수분 투과도(g/m2day): 30 이하
(4) 산소 투과도(g/100in2day): 3 이하
(5) 생분해도: 180일 동안 90 % 이상
(6) 인장강도(MPa): 40 이상
(7) 신율(%): 50 % 이상
According to paragraph 1,
A biodegradable bottle or label that satisfies one or more of the following (1) to (7).
(1) Impact strength (kJ/m 2 ): 2 or more
(2) Turbidity (%): 3.0% or less
(3) Moisture permeability (g/m 2 day): 30 or less
(4) Oxygen permeability (g/100in 2 day): 3 or less
(5) Biodegradability: more than 90% for 180 days
(6) Tensile strength (MPa): 40 or more
(7) Elongation (%): 50% or more
PLA 91-98.7 wt%, 가소제 1-5 wt%, 산화방지제 0.1-1 wt%, 활제 0.1-1 wt% 및 사슬연장제 0.1-2 wt%와, 가교제 0.0001-0.01 phr를 혼합하는 단계;
상기 혼합물을 압출기로 압출하는 단계;
상기 압출된 압출물을 냉각하는 단계;
상기 냉각된 압출물을 건조시켜 펠릿을 제조하는 단계;
상기 펠릿을 사출 성형하여 프리폼을 제조하는 단계;
상기 프리폼을 숙성시키는 단계; 및
상기 프리폼을 블로우 성형기로 블로우하여 병을 성형하는 단계를 포함하는
생분해성 병의 제조방법.
Mixing 91-98.7 wt% of PLA, 1-5 wt% of plasticizer, 0.1-1 wt% of antioxidant, 0.1-1 wt% of lubricant and 0.1-2 wt% of chain extender, and 0.0001-0.01 phr of crosslinker;
Extruding the mixture with an extruder;
Cooling the extruded extrudate;
drying the cooled extrudate to produce pellets;
Manufacturing a preform by injection molding the pellet;
Aging the preform; and
Comprising the step of blowing the preform with a blow molding machine to form a bottle.
Method for manufacturing biodegradable bottles.
제4항에 있어서,
상기 가소제는 1,2-Cyclohexane dicarboxylic acid diisononyl ester;
상기 산화방지제는 페놀계 산화방지제;
상기 활제는 스테아르산 칼슘(Calcium stearate);
상기 사슬연장제는 Joncryl® 4468C; 및/또는
상기 가교제는 2,5-Dimethyl-2,5-di(tertbutylperoxy)hexane인
생분해성 병의 제조방법.
According to paragraph 4,
The plasticizer is 1,2-Cyclohexane dicarboxylic acid diisononyl ester;
The antioxidants include phenol-based antioxidants;
The lubricant is calcium stearate;
The chain extender is Joncryl® 4468C; and/or
The cross-linking agent is 2,5-Dimethyl-2,5-di(tertbutylperoxy)hexane.
Method for manufacturing biodegradable bottles.
PLA 91-98.7 wt%, 가소제 1-5 wt%, 산화방지제 0.1-1 wt%, 활제 0.1-1 wt% 및 사슬연장제 0.1-2 wt%와, 가교제 0.0001-0.01 phr를 혼합하는 단계;
상기 혼합물을 압출기로 압출하는 단계;
상기 압출된 압출물을 냉각하는 단계;
상기 냉각된 압출물을 건조시켜 펠릿을 제조하는 단계; 및
상기 제조된 펠릿을 블로우 성형하여 필름을 제조하는 단계를 포함하는
생분해성 라벨의 제조방법.
Mixing 91-98.7 wt% of PLA, 1-5 wt% of plasticizer, 0.1-1 wt% of antioxidant, 0.1-1 wt% of lubricant and 0.1-2 wt% of chain extender, and 0.0001-0.01 phr of crosslinker;
Extruding the mixture with an extruder;
Cooling the extruded extrudate;
drying the cooled extrudate to produce pellets; and
Comprising the step of producing a film by blow molding the prepared pellets.
Method for manufacturing biodegradable labels.
제6항에 있어서,
상기 가소제는 1,2-Cyclohexane dicarboxylic acid diisononyl ester;
상기 산화방지제는 페놀계 산화방지제;
상기 활제는 스테아르산 칼슘(Calcium stearate);
상기 사슬연장제는 Joncryl® 4468C; 및/또는
상기 가교제는 2,5-Dimethyl-2,5-di(tertbutylperoxy)hexane인
생분해성 라벨의 제조방법.
According to clause 6,
The plasticizer is 1,2-Cyclohexane dicarboxylic acid diisononyl ester;
The antioxidants include phenol-based antioxidants;
The lubricant is calcium stearate;
The chain extender is Joncryl® 4468C; and/or
The cross-linking agent is 2,5-Dimethyl-2,5-di(tertbutylperoxy)hexane.
Method for manufacturing biodegradable labels.
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